题目内容

小明和小华合作测量额定电压为2.5V小灯泡的功率,已知灯丝电阻大于8Ω,现有下列器材:干电池三节,电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、滑动变阻器(15Ω,1.5A)、开关各一个、导线若干.
实验次数灯泡两端电压U/V通过灯丝电流I/A
12.20.26
22.50.28
33.00.30
(1)欲使滑动变阻器滑片向右移动时,灯泡变亮,请你用笔画线代替导线将如图所示的电路连接完整.
(2)他们测得的三次数据如上表,则小灯泡的额定功率为______W.
(3)小明分析表中数据后发现:当灯丝两端电压改变时,灯丝电阻也在改变.你认为引起灯丝电阻变化的原因是:______;有何生活经验或科技应用能支持你的观点(请举一例)______.
(4)实验过程中,由于不小心造成灯泡短路,则电路中可能出现的现象是:______(至少说出两点).
【答案】分析:(1)由灯泡的额定电压和电阻,确定电路电流,确定电流表量程.
滑片右移→灯泡变亮→电流变大→总电阻变小→滑动变阻器连入电阻变小→接入右半段→接入右下端接线柱.
(2)知道额定电压、额定电流,根据P=UI,求额定功率.
(3)灯丝的电阻大小跟导体长度、横截面积、材料、温度有关,从影响因素考虑.
找生活中电阻跟温度有关的现象,例如烧坏灯泡在闭合开关的瞬间.
(4)灯泡短路→电路电阻减小→电流增大.
电压表并联在灯泡两端,灯泡短路,电压表测导线电压,导线电阻为0,电压为0.
解答:解:(1)电路中最大电流为I===0.3A,所以,电流表选择0~0.6A量程.
滑片右移→灯泡变亮→电流变大→总电阻变小→接入右半段→接入右下端接线柱,上面接线柱任意选择.
所以,把灯泡左端接线柱连接滑动变阻器右下端接线柱,上面一个接线柱和电流表的“0.6A”接线柱连接,如下图:

(2)P=UI=2.5V×0.28A=0.7W.
(3)灯丝电压增大,电流增大,电热增多,电阻增大.
灯泡烧坏通常在闭合开关瞬间,原因是:闭合开关时,灯丝温度低,电阻小,根据Q=t,电压一定,通电时间一定,电阻越小,产生热量越多,熔断灯丝.
(4)灯泡短路,电路电阻减小,电压不变,电流增大,电流表示数增大.
电压表并联在灯泡两端,灯泡短路,电压表测量导线电压,U=IR=I×0Ω=0V,所以电压表无示数.
故答案为:(1)如上图;(2)0.7;(3)温度;灯泡烧坏通常在闭合开关的瞬间;(4)电压表示数为零,电流表示数会增大.
点评:连接实物图时,一定注意电压表、电流表的量程,滑动变阻器的接线柱接法,
电压表量程选择一般看灯泡的额定电压,如果不知道灯泡额定电压,要看电源电压,电压表的量程要稍大于测量的电压,这样既能测量准确,又不损坏电压表.
电流表的量程要计算电路电流的大约值,通过I=或I=获得.
滑动变阻器主要考虑接线柱的接法,接线柱要选择一上一下,还要考虑滑片移动时灯泡的亮度变化.
练习册系列答案
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 (2)电路中滑动变阻器对电路起保护作用,因此闭合开关前,其滑片应移到最________ (选填“左”或“右”)端。闭合开关,移动变阻器滑片,当电压表示数为2V时,电流表示数如图15所示,这时通过小灯泡的电流是________A。

(3)下面表一表二分别是小明和小东各自进行测量额定电压为2.5V同一小灯泡功率的实验收集的数据:

表一

实验次数

电压U/V

电流I/A

电功率P/W

1

1.5

0.16

0.240

2

2.5

0.25

0.625

3

2.8

0.27

0.756

 

 

表二

实验次数

电压U/V

电流I/A

电功率P/W

平均功率P/W

1

1.2

0.13

0.156

0.494

2

2.5

0.25

0.625

3

2.7

0.26

0.702

他们完成实验进行相互交流时,小明认为该小灯泡的额定功率为0.625W而小东认为该小灯泡的额定功率为0.494W,你认为________的说法正确。理由是_______________________。

(4)完成上述实验后,小明想用原电路测量一段电阻丝Rx的阻值(约10Ω)。他用电阻

丝替换了小灯泡,闭合开关,发现电压表已损坏,将其拆除,小明认为不改变其它电路元

件连接方式,也能完成实验。请你帮助小明完成实验。已知滑动变阻器最大阻值为R′,电

源电压恒定不变。  (写出实验操作和电阻Rx最后表达式)

实捡操作步骤

表达式:Rx=

 

 

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